Vacuum Belt Dryer
Beberapa Alternatif Teknologi Pengeringan untuk Rumput Laut
Vacuum Belt Dryer
Teknologi pemrosesan bahan pangan terus berkembang dari waktu ke waktu.
Perkembangan teknologi ini didorong oleh kebutuhan pangan manusia yang terus
meningkat yang diakibatkan oleh semakin meningkatnya jumlah penduduk dunia.
Pada saat yang sama, luas lahan penghasil bahan pangan makin menyempit. Hal
tersebut menyebabkan dibutuhkannya teknologi-teknologi pemrosesan pangan yang
mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produk makanan; salah satunya adalah
teknologi pengeringan bahan makanan.
Pengeringan adalah suatu peristiwa
perpindahan massa dan energi yang terjadi dalam pemisahan cairan atau
kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang ditentukan dengan
menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap cairan (Sumber:
Treybal, 1980).
Pengeringan makanan memiliki dua tujuan utama. Tujuan pertama adalah
sebagai sarana pengawetan makanan. Mikroorganisme yang mengakibatkan kerusakan
makanan tidak dapat berkembang dan bertahan hidup pada lingkungan dengan kadar
air yang rendah. Selain itu, banyak enzim yang mengakibatkan perubahan kimia
pada makanan tidak dapat berfungsi tanpa kehadiran air (Sumber : Geankoplis,
1993). Tujuan kedua adalah untuk meminimalkan biaya distribusi bahan
makanan karena makanan yang telah dikeringkan akan memiliki berat yang lebih
rendah dan ukuran yang lebih kecil.
Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. Dalam
pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara
pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan. Material biasanya dikontakkan
dengan udara kering yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari material
ke udara pengering.
Dalam beberapa kasus, air dihilangkan secara mekanik dari material padat
dengan cara di-press, sentrifugasi dan lain sebagainya. Cara ini lebih
murah dibandingkan pengeringan dengan menggunakan panas. Kandungan air dari
bahan yang sudah dikeringkan bervariasi bergantung dari produk yang ingin
dihasilkan. Garam kering mengandung 0.5% air, batu bara mengandung 4% air dan
produk makanan mengandung sekitar 5% air. Biasanya pengeringan merupakan proses
akhir sebelum pengemasan dan membuat beberapa benda lebih mudah untuk
ditangani.
Klasifikasi Pengeringan
Ditinjau dari pergerakan bahan padatnya, pengeringan dapat dibagi menjadi
dua, yaitu pengeringan batch dan pengeringan kontinyu. Pengeringan batch
adalah pengeringan dimana bahan yang dikeringakan dimasukan ke dalam alat
pengering dan didiamkan selama waktu yang ditentukan. Pengeringan kontinyu
adalah pengeringan dimana bahan basah masuk secara sinambung dan bahan kering
keluar secara sinambung dari alat pengering.
Berdasarkan kondisi fisik yang digunakan untuk memberikan panas pada sistem
dan memindahkan uap air, proses pengeringan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu: (Sumber:
Geankoplis, 1993)
- Pengeringan
kontak langsung
Menggunakan udara panas sebagai medium pengering pada tekanan atmosferik. Pada proses ini uap yang terbentuk terbawa oleh udara. - Pengeringan
vakum
Menggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah. - Pengeringan
beku
Pengeringan yang melibatkan proses sublimasi air dari suatu material beku.
Mekanisme Pengeringan
Ketika benda basah dikeringkan secara termal, ada dua proses yang
berlangsung secara simultan, yaitu :
- Perpindahan
energi dari lingkungan untuk menguapkan air yang terdapat di permukaan
benda padat
Perpindahan energi dari lingkungan ini dapat berlangsung secara konduksi, konveksi , radiasi, atau kombinasi dari ketiganya. Proses ini dipengaruhi oleh temperatur, kelembapan, laju dan arah aliran udara, bentuk fisik padatan, luas permukaan kontak dengan udara dan tekanan. Proses ini merupakan proses penting selama tahap awal pengeringan ketika air tidak terikat dihilangkan. Penguapan yang terjadi pada permukaan padatan dikendalikan oleh peristiwa difusi uap dari permukaan padatan ke lingkungan melalui lapisan film tipis udara - Perpindahan
massa air yang terdapat di dalam benda ke permukaan
Ketika terjadi penguapan pada permukaan padatan, terjadi perbedaan temperatur sehingga air mengalir dari bagian dalam benda padat menuju ke permukaan benda padat. Struktur benda padat tersebut akan menentukan mekanisme aliran internal air.
Beberapa mekanisme aliran internal air yang dapat berlangsung :
- Diffusi
Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di bawah titik jenuh atmosferik dan padatan dengan cairan di dalam sistem bersifat mutually soluble.
Contoh: pengeringan tepung, kertas, kayu, tekstil dan sebagainya. - Capillary
flow
Cairan bergerak mengikuti gaya gravitasi dan kapilaritas. Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di atas titik jenuh atmosferik.
Contoh: pada pengeringan tanah, pasir, dll.
Benda padat basah yang diletakkan dalam aliran gas kontinyu akan kehilangan
kandungan air sampai suatu saat tekanan uap air di dalam padatan sama dengan
tekanan parsial uap air dalam gas. Keadaan ini disebut equilibrium dan
kandungan air yang berada dalam padatan disebut equilibrium moisture content.
Pada kesetimbangan, penghilangan air tidak akan terjadi lagi kecuali
apabila material diletakkan pada lingkungan (gas) dengan relative humidity
yang lebih rendah (tekanan parsial uap air yang lebih rendah).
Batch Tray Dryer (Batch Drying)
Batch Tray Dryer
Metode batch merupakan metode tray drying yang paling
sederhana. Tray dryer terdiri dari bilik pemanasan yang terbuat dari
kayu atau logam-logam tertentu. Tray/kolom yang telah dimasukkan
material yang ingin dikeringkan kemudian di letakkan secara bersusun dalam
kolom. Setelah ruangan ditutup, maka udara panas dialirkan ke dalam ruang
pemanas hingga semua bahan menjadi kering.
Udara panas yang masuk dari sebelah bawah ruang menyebabkan material yang
ada kolom yang paling bawah menjadi yang paling pertama kering. Setelah tenggat
waktu tertentu, tray akan dikeluarkan dan material yang telah kering
diambil. Material lain yang ingin dikeringkan dimasukkan dan prosedur terjadi
berulang-ulang.
Solar Dryer (Continuous Drying)
Solar Dryer
Solar drying merupakan metode pengeringan
yang saat ini sering digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan makanan hasil
panen. Metode ini bersifat ekonomis pada skala pengeringan besar karena biaya
operasinya lebih murah dibandingkan dengan pengeringan dengan mesin. Prinsip
dari solar drying ini adalah pengeringan dengan menggunakan bantuan
sinar matahari. Perbedaan dari pengeringan dengan sinar matahari biasa adalah solar
drying dibantu dengan alat sederhana sedemikian rupa sehingga pengeringan
yang dihasilkan lebih efektif.
Metode solar drying sering digunakan untuk mengeringkan padi. Namun karena
pada prinsipnya pengeringan adalah untuk mengurangi jumlah air (kelembaban)
bahan, maka metode ini juga bisa diaplikasikan untuk bahan makanan lain.
Cara kerja solar dryer adalah sebagai berikut:
Bahan yang ingin dikeringkan dimasukkan ke dalam bilik yang berada pada
ketinggian tertentu dari permukaan tanah. Udara sekitar masuk melalui saluran
yang dibuat lebih rendah daripada bilik pemanasan dan secara otomatis
terpanaskan oleh sinar matahari secara konveksi pada saat udara tersebut
mengalir menuju bilik pemanasan. Udara yang telah terpanaskan oleh sinar
matahari kemudian masuk kedalam bilik pemanas dan memanaskan bahan makanan.
Pengeringan bahan makanan jadi lebih efektif karena pemanasan yang terjadi
berasal dari dua arah, yaitu dari sinar matahari secara langsung (radiasi) dan
aliran udara panas dari bawah (konveksi). (Sumber: http://
www.appropedia.org/Solar_drying)
Spray Dryer (Continuous Drying)
Spray Dryer
Metode mengeringan spray drying merupakan metode pengeringan yang
paling banyak digunakan dalam industri terutama industri makanan. Metode ini
mampu menghasilkan produk dalam bentuk bubuk atau serbuk dari bahan-bahan
seperti susu, buah buahan, dll.
Bagian-bagian dari unit spray dryer:
- feed pump
- atomizer
- Pemanas uap (air heater)
- Pendispersi udara (air disperse)
- drying chamber
- recovery powder system
- pembersih udara keluaran
Cara kerja spray dryer adalah sebagai berikut:
Pertama-tama seluruh air dari bahan yang ingin dikeringkan, diubah ke dalam
bentuk butiran-butiran air dengan cara diuapkan menggunakan atomizer.
Air dari bahan yang telah berbentuk tetesan-tetesan tersebut kemudian di
kontakan dengan udara panas. Peristiwa pengontakkan ini menyebabkan air dalam
bentuk tetesan-tetesan tersebut mengering dan berubah menjadi serbuk.
Selanjutnya proses pemisahan antara uap panas dengan serbuk dilakukan dengan cyclone
atau penyaring. Setelah di pisahkan, serbuk kemudian kembali diturunkan
suhunya sesuai dengan kebutuhan produksi. (Sumber:
http://www.niro.com/NIRO/CMSDoc.nsf /WebDoc/ndkk5hmc6zSprayDryersSprayDryers)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar